二分割炉心を用いた原子炉の領域振動に関する核的基礎研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08458126
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 代谷 誠治 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (80027474)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三澤 毅 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (70219616) ; 林 正俊 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (20027444) ; 小林 圭二 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (30027445) ; 宇根崎 博信 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (40213467)
• Keywords: 出力振動現象 / 領域振動 / 大型炉 / 京都大学臨界集合体実験装置 / 二分割炉心 / 核計算 / 光ファイバー検出器 / 固有値間隔

Research Abstract

動力炉等の大型原子炉において発生する出力振動現象の内、原子炉平均の出力は変動せずに2つの領域が逆位相で振動するいわゆる領域振動の核的なメカニズムを解明するため、京都大学臨界集合体実験装置(KUCA)の軽水減速架台(C架台)に大型炉と同程度の核的空間結合度を持つ小型の二分割炉心を構成して零出力の伝達関数を測定した。なお、今年度構成した二分割炉心は昨年度の炉心よりも燃料板間隔の広い、中性子スペクトルの軟らかい炉心であり、炉心間の結合は昨年度の炉心よりも若干弱いものであった。本研究では、二分割炉心を取り巻く反射体領域に対数の検出器を配置して中性子束の変動を測定するため、昨年度購入した高速前置増幅器、シングルチャンネルアナライザ、ビン電源、2連高圧電源、高計数率増幅器等を用いて中性子検出回路系を構成し、光ファイバー検出器等を用いた中性子束分布の同時複数測定を行った。領域振動は1次モードの励起によって起こると考えられるため、今年度は、C架台に組んだ二分割炉心の炉心分割距離を変化させて固有値間隔を複数の異なる測定法によって測定し、相互比較を行いながら研究を進めた。固有値間隔は基本モードの固有値の逆数と1次モードの固有値の逆数の差として定義され、核的空間結合度の強さ及び原子炉の不安定性を表す指標とされている。具体的な固有値間隔測定法としては、昨年度と同様にファイマンα法、制御棒落下法、中性子束歪み法の3つを用いた。3つの方法で測定した固有値間隔の精度は各測定法の1次モードの測定精度に依存するものの、誤差の範囲で一致することが確認された。現在、昨年度の実験データを含め、核計算コードを用いて実験解析を行っているところである。

Research Products

• [Publications] S.Shiroya, T.Misawa, H.Unesaki, K.Kobayashi, M.Hayashi: "Neutronics Study on Regional Oscillation in Nuclear Reactor by Using Coupled Core System in the KUCA" KURRI Prog.Rep.1996. 69-69 (1997)
• [Publications] 橋本憲吾, 宇根崎博信, 代谷誠治,他: "弱結合体系における1次固有値間隔の測定" 京都大学原子炉実験所 第32回学術講演会 報文集. 181-186 (1997)